(57)【要約】【課題】軸芯方向と直交する方向の振動の吸収を妨げることなく第１筒部材と第２筒部材の前記軸芯方向の大きな相対変位を抑制できて、ゴム状弾性体の耐久性を良くすることができる弾性継手及び自動車用ホイールの連結構造を提供する。【解決手段】複数の第１筒部材２と複数の第２筒部材４とが軸芯Ｏ周りに配置され、隣合う第１筒部材２と第２筒部材４がゴム状弾性体６で連結され、第２筒部材４の従動軸３側への変位を抑える第１ストッパ板１２と、第１筒部材２の駆動軸１側への変位を抑える第２ストッパ板１３とを備え、第１ストッパ板１２は、第２筒部材４が第１筒部材２に対して位置変更するのを許す第１開口１５を備え、第２ストッパ板１３は、第１筒部材２が第２筒部材４に対して位置変更するのを許す第２開口１７を備えている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１連結部材が挿通されて駆動軸に連結される複数の第１筒部材と、第２連結部材が挿通されて従動軸に連結される複数の第２筒部材とが軸芯周りに配置されるとともに、前記第１筒部材と第２筒部材が前記軸芯周りに交互に並び、隣合う第１筒部材と第２筒部材がゴム状弾性体で連結されている弾性継手であって、
前記第１連結部材によって前記第１筒部材の前記従動軸側の端面に固定されて、軸芯方向で前記第２筒部材の従動軸側への変位を所定の範囲内に抑える第１ストッパ板と、
前記第２連結部材によって前記第２筒部材の前記駆動軸側の端面に固定されて、前記軸芯方向で前記第１筒部材の駆動軸側への変位を所定の範囲内に抑える第２ストッパ板とを備え、前記第１ストッパ板は、前記第２筒部材が前記第１筒部材に対して前記第２筒部材の径方向に位置変更するのを許す第１開口を備え、前記第２ストッパ板は、前記第１筒部材が前記第２筒部材に対して前記第１筒部材の径方向に位置変更するのを許す第２開口を備えている弾性継手。
【請求項２】
互いに隣合う第１筒部材と第２筒部材に繊維コードが巻回され、前記複数の第１筒部材と複数の第２筒部材と繊維コードとが前記ゴム状弾性体に埋設されている請求項１記載の弾性継手。
【請求項３】
前記第１筒部材と第２筒部材が前記駆動軸と従動軸に各別に連結された組付け状態で、前記第１ストッパ板の板面に圧縮される第１膨出部が前記ゴム状弾性体の従動軸側の面に突設され、前記組付け状態で前記第２ストッパ板の板面に圧縮される第２膨出部が前記ゴム状弾性体の駆動軸側の面に突設されている請求項１又は２記載の弾性継手。
【請求項４】
外周部に全周にわたる複数の溝を備えたカラーが前記複数の第１筒部材と複数の第２筒部材にそれぞれ外嵌され、前記繊維コードが前記カラーの各溝に巻回されている請求項２又は３に記載の弾性継手。
【請求項５】
前記駆動軸が自動車の車軸、前記従動軸が自動車用ホイールのディスク、前記第１連結部材が第１連結ボルト、前記第２連結部材が第２連結ボルトである請求項１〜４のいずれか一つに記載の弾性継手。
【請求項６】
前記第２連結ボルトが前記第２筒部材に挿通される前の非組付け状態で、前記第２連結ボルトが、前記第２ストッパ板に形成されたボルト挿通孔に挿通されて、前記第２連結ボルトの頭部が前記第２ストッパ板に溶接固着されている請求項５記載の弾性継手。
【請求項７】
請求項５又は６記載の弾性継手を介して前記車軸とディスクを連結してある自動車用ホイールの連結構造であって、
前記車軸と第１筒部材との間にスペーサが介在し、前記スペーサに、前記第２連結ボルトの頭部との干渉を回避するための回避空間が形成されている自動車用ホイールの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１連結部材が挿通されて駆動軸に連結される複数の第１筒部材と、第２連結部材が挿通されて従動軸に連結される複数の第２筒部材とが軸芯周りに配置されるとともに、前記第１筒部材と第２筒部材が前記軸芯周りに交互に並び、隣合う第１筒部材と第２筒部材がゴム状弾性体で連結されている弾性継手及び自動車用ホイールの連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフト等の動力伝達部分には、駆動軸から従動軸に回転トルクを伝えるカップリングとして振動減衰機能を持つ上記構造の弾性継手が採用されている。この弾性継手は、駆動軸側の第１筒部材が回転トルクを従動軸側の第２筒部材に伝える。そして、ゴム状弾性体が上下に屈曲変形しながら回転することで従動軸側から入力する振動を吸収する。
【０００３】
従来、上記の弾性継手は、特許文献１に開示されているように、駆動軸に連結される複数の第１筒部材と従動軸側に連結される第２筒部材とがゴム状弾性体を介して連結されているために、第１筒部材と第２筒部材が軸芯方向に大きく相対変位できる構造になっていた。
【特許文献１】特開２００３−１２０７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構造によれば、第１筒部材と第２筒部材が軸芯方向に大きく相対変位できる構造になっていたために、ゴム状弾性体の耐久性の面で改善の余地が残されていた。
【０００５】
本発明の目的は、軸芯方向と直交する方向の振動の吸収を妨げることなく第１筒部材と第２筒部材の前記軸芯方向の大きな相対変位を抑制できて、ゴム状弾性体の耐久性を良くすることができる弾性継手及び自動車用ホイールの連結構造を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴は、冒頭に記載した弾性継手において、
前記第１連結部材によって前記第１筒部材の前記従動軸側の端面に固定されて、軸芯方向で前記第２筒部材の従動軸側への変位を所定の範囲内に抑える第１ストッパ板と、
前記第２連結部材によって前記第２筒部材の前記駆動軸側の端面に固定されて、前記軸芯方向で前記第１筒部材の駆動軸側への変位を所定の範囲内に抑える第２ストッパ板とを備え、前記第１ストッパ板は、前記第２筒部材が前記第１筒部材に対して前記第２筒部材の径方向に位置変更するのを許す第１開口を備え、前記第２ストッパ板は、前記第１筒部材が前記第２筒部材に対して前記第１筒部材の径方向に位置変更するのを許す第２開口を備えている点にある。
【０００７】
この構成によれば、第１筒部材の従動軸側の端面に固定された第１ストッパ板が、軸芯方向で第２筒部材の従動軸側への変位を所定の範囲内に抑え、第２筒部材の駆動軸側の端面に固定された第２ストッパ板が、軸芯方向で第１筒部材の駆動軸側への変位を所定の範囲内に抑える。第１ストッパ板は、第２筒部材が第１筒部材に対して第２筒部材の径方向に位置変更するのを許す第１開口を備え、第２ストッパ板は、第１筒部材が第２筒部材に対して第１筒部材の径方向に位置変更するのを許す第２開口を備えているから、前記軸芯方向と直交する方向への第１筒部材と第２筒部材との相対変位が第１ストッパ板と第２ストッパ板によって制限されない。従って、前記軸芯方向と直交する方向の振動の吸収が不十分になることを防止することができる。また、第１ストッパ板を第１筒部材の従動軸側の端面に固定する手段として第１連結部材を用い、第２ストッパ板を第２筒部材の駆動軸側の端面に固定する手段として第２連結部材を用いているから、専用の連結部材を新たに設ける必要がない。
【０００８】
本発明において、互いに隣合う第１筒部材と第２筒部材に繊維コードが巻回され、前記複数の第１筒部材と複数の第２筒部材と繊維コードとが前記ゴム状弾性体に埋設されていると、回転トルクを伝達する際のゴム状弾性体の過度の変形や歪を抑制して、トルクを確実に伝達することができる。
【０００９】
本発明において、前記第１筒部材と第２筒部材が前記駆動軸と従動軸に各別に連結された組付け状態で、前記第１ストッパ板の板面に圧縮される第１膨出部が前記ゴム状弾性体の従動軸側の面に突設され、前記組付け状態で前記第２ストッパ板の板面に圧縮される第２膨出部が前記ゴム状弾性体の駆動軸側の面に突設されていると、第１膨出部や第２膨出部が圧縮されていない構造よりも弾性継手の前記軸芯方向における剛性を強く設定することができる。
【００１０】
本発明において、外周部に全周にわたる複数の溝を備えたカラーが前記複数の第１筒部材と複数の第２筒部材にそれぞれ外嵌され、前記繊維コードが前記カラーの各溝に巻回されていると、巻回された繊維コードの形を整えることができ、繊維コードの位置ずれを防止することができる。
【００１１】
本発明において、前記駆動軸が自動車の車軸、前記従動軸が自動車用ホイールのディスク、前記第１連結部材が第１連結ボルト、前記第２連結部材が第２連結ボルトであると次の作用を奏することができる。
【００１２】
第１筒部材のディスク側の端面に固定された第１ストッパ板が、軸芯方向で第２筒部材のディスク側への変位を所定の範囲内に抑え、第２筒部材の車軸側の端面に固定された第２ストッパ板が、軸芯方向で第１筒部材の車軸側への変位を所定の範囲内に抑えることから、自動車の直進性能を向上させることができる。そして、軸芯方向と直交する方向への第１筒部材と第２筒部材との相対変位が第１ストッパ板と第２ストッパ板によって制限されることがなくて、軸芯方向と直交する方向の振動の吸収が妨げられないから、タイヤから入力する上下方向の振動を十分吸収することができ、自動車の乗り心地の低下を防止することができる。
【００１３】
前記第２連結ボルトが前記第２筒部材に挿通される前の非組付け状態で、前記第２連結ボルトが、前記第２ストッパ板に形成されたボルト挿通孔に挿通されて、前記第２連結ボルトの頭部が前記第２ストッパ板に溶接固着されていると、第２連結ボルトの雄ねじ部にナットを螺合締結するときに、第２連結ボルトの頭部を作業者等が保持しなくても済み、車軸側に第２連結ボルトの螺合締結操作空間がなくても螺合締結操作を行うことができる。
【００１４】
請求項５又は６記載の弾性継手を介して前記車軸とディスクを連結してある自動車用ホイールの連結構造であって、
前記車軸と第１筒部材との間にスペーサが介在し、前記スペーサに、前記第２連結ボルトの頭部との干渉を回避するための回避空間が形成されている自動車用ホイールの連結構造であると、スペーサを介して車軸側に第１筒部材を固定でき、第１筒部材の車軸に対する固定状態を安定させることができるとともに、スペーサや車軸と第２連結ボルトの頭部との干渉を回避することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、軸芯方向と直交する方向の振動の吸収を妨げることなく第１筒部材と第２筒部材の前記軸芯方向の大きな相対変位を抑制できて、ゴム状弾性体の耐久性を良くすることができ、しかも、第１ストッパ板や第２ストッパ板を固定する手段として専用の連結部材を新たに設ける必要がなくて、構造の複雑化を回避できるとともに、製作コストを低く抑えることができる弾性継手を提供することができた。また、これらの効果に加え、自動車の直進性能を向上させることができる自動車用ホイールの連結構造を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に自動車の車軸１（駆動軸に相当）と、ホイールのディスク３（従動軸に相当）とを弾性継手Ａを介して連結した自動車用ホイールの連結構造を示してある。図１の符号１０はタイヤ、１１はホイールのリムである。
【００１７】
図２，図３にも示すように弾性継手Ａは、第１連結部材としての第１連結ボルトＢ１が挿通されて車軸１に連結される４個の第１筒部材２と、第２連結部材としての第２連結ボルトＢ２が挿通されてディスク３に連結される４個の第２筒部材４とが軸芯Ｏ（弾性継手Ａの軸芯）周りに一定間隔で配置されるとともに、第１筒部材２と第２筒部材４が前記軸芯Ｏ周りに交互に並び、隣合う第１筒部材２と第２筒部材４がゴム状弾性体６で連結されて構成されている。第１連結ボルトＢ１は車軸１に一体に固定されて車軸１から突出している。２６は座金である。
【００１８】
図４，図５に示すように、前記複数の第１筒部材２と複数の第２筒部材４に、複数のフランジ２７を備えたカラー８がそれぞれ外嵌圧入されている。各フランジ２７の間に、カラー８の全周にわたる複数の溝７Ａ，７Ｂ，７Ｃが形成されており、第１筒部材２のカラー８の各溝７Ａ，７Ｂ，７Ｃと、これに隣合う第２筒部材４のカラー８の各溝７Ａ，７Ｂ，７Ｃとに繊維コード５Ａ，５Ｂ，５Ｃが束状に巻回されている。
【００１９】
詳しくは、図２、図３、図６に示すように、任意の１個のカラー８（以下、この欄において「第１のカラー８」と称する）の中央溝７Ａと、第１のカラー８に対して周方向（前記軸芯周りの方向）一方側に隣合って位置する１個のカラー８（以下、この欄において「第２のカラー８」と称する）の中央溝７Ａとに繊維コード５Ａが束状に巻回されている。そして、第１のカラー８の両端側の両溝７Ｂ，７Ｃと、第１のカラー８に対して周方向他方側に隣合って位置する１個のカラー８（以下、この欄において「第３のカラー８」と称する）の両端側の両溝７Ｂ，７Ｃとに繊維コード５Ｂ，５Ｃが束状に巻回されている。繊維コード５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、ポリエステル、ナイロン、アラミドのような高強度で寸法安定性のよい有機繊維コードやスチールコードのような金属繊維コードで構成することができる。ゴム状弾性体６との接着剤処理がされたコードであればなお良く、例えば通常のタイヤ補強材として用いられるタイヤコードで構成することもできる。
【００２０】
第１筒部材２と第２筒部材４とこれらに外嵌されたカラー８と繊維コード５Ａ，５Ｂ，５Ｃとは前記ゴム状弾性体６に埋設されて、上記の構造の弾性継手Ａが八角形のリング状に形成されている。ゴム状弾性体６は、ゴム材料、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどの樹脂材料で構成することができる。ゴム材料の場合は、弾性特性や耐久性の点で防振ゴム用の配合が良く、天然ゴムや合成ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム等のジエン系のゴムに適宜配合剤を配合することにより調製することができる。
【００２１】
上記の構造により、車軸１側の第１筒部材２が回転トルクを繊維コード５Ａ，５Ｂ，５Ｃを介してディスク３側の第２筒部材４に伝える。そして、ゴム状弾性体６が上下に屈曲変形しながら回転することで、タイヤ１０側から入力する振動（特に上下方向の振動）を吸収する。
【００２２】
図１，図３に示すように、車軸１から突出する第１連結ボルトＢ１によって第１筒部材２のディスク３側の端面２Ｃに共締め固定されて、軸芯方向で第２筒部材４のディスク３側への変位を所定の範囲内に抑える円板状の第１ストッパ板１２と、第２連結ボルトＢ２によって第２筒部材４の車軸１側の端面４Ｄに共締め固定されて、軸芯方向で第１筒部材２の車軸１側への変位を所定の範囲内に抑える円板状の第２ストッパ板１３とが設けられている。符号２８は、第１連結ボルトＢ１や第２連結ボルトＢ２に螺合されるナット２８である。
【００２３】
図８にも示すように第１ストッパ板１２は、第１連結ボルトＢ１を挿通させる４個のボルト挿通孔３０と、各ボルト挿通孔３０周りの丸いボス部３１と、第２筒部材４が第１筒部材２に対して第２筒部材４の径方向に位置変更するのを許す円形の第１開口１５とを備えている。ボス部３１は第１筒部材２のディスク３側の端面２Ｃに圧接する。第２ストッパ板１３は、第２連結ボルトＢ２を挿通させる４個のボルト挿通孔３０と、各ボルト挿通孔３０周りの丸いボス部３１と、第１筒部材２が第２筒部材４に対して第１筒部材２の径方向に位置変更するのを許す円形の第２開口１７とを備えている。第２ストッパ板１３のボス部３１は第２筒部材４の車軸１側の端面４Ｄに圧接する。第２ストッパ板１３は第１ストッパ板１２と同一構造（同一形状・大きさ）の部品であり、第１ストッパ板１２を第２ストッパ板１３として用い、第２ストッパ板１３を第１ストッパ板１２として用いることもできる。これにより、第１ストッパ板１２と第２ストッパ板１３の製作コスト・組付けコストを低廉化することができる。
【００２４】
そして、第１筒部材２と第２筒部材４が第１連結ボルトＢ１と第２連結ボルトＢ２を介して車軸１とディスク３に各別に連結された組付け状態で、第１ストッパ板１２の板面１２Ｃに圧縮される第１膨出部１８がゴム状弾性体６のディスク３側の面２０に突設され、前記組付け状態で第２ストッパ板１３の板面１３Ｃに圧縮される第２膨出部２１がゴム状弾性体６の車軸１側の面１９に突設されている。図２に示すように第１膨出部１８は、隣合う第１筒部材２と第２筒部材４の間に一対づつ合計１６個配置され、前記第２膨出部１８は、隣合う第１筒部材２と第２筒部材４の間に一対づつ合計１６個配置されている。第１膨出部１８と第２膨出部２１の突出量を変更することで、前記軸芯方向における弾性継手Ａの剛性を変更調節することができる。第１膨出部１８と第２膨出部２１は軸芯方向視で三角形状に形成されている。
【００２５】
図３に示すように、第２連結ボルトＢ２が第２筒部材２に挿通される前の非組付け状態で、第２連結ボルトＢ２が第２ストッパ板１３のボルト挿通孔３０に挿通されて、第２連結ボルトＢ２の頭部２３が第２ストッパ板１３に溶接固着されている。また、車軸１側と第１筒部材２との間にやや厚肉のスペーサ２４が介在し、スペーサ２４に、第２連結ボルトＢ２の頭部２３との干渉を回避するための４個の回避空間２５が切欠き状に形成されるとともに、第１連結ボルトＢ１を挿通させるボルト挿通孔２９が形成されている。
【００２６】
［別実施形態］
上記の実施形態では弾性継手Ａをリング状に形成したが、これに換えて図９に示すように弾性継手Ａを中実に形成してあってもよい。この構造では、第１膨出部１８と第２膨出部２１を第１筒部材２や第２筒部材４よりも径方向内方側に配置することができる。
【００２７】
前記第１膨出部１８や第２膨出部２１と第１ストッパ板１２や第２ストッパ板１３との間に隙間が形成されている構造であってもよい。また、上記第１膨出部１８や第２膨出部２１が設けられていない構造であってもよい。
【００２８】
本発明は、自動車用ホイールの連結構造に限られず、その他の駆動軸と従動軸との連結構造にも適用することができ、一例として、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトの間に介在する弾性継手にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自動車用ホイールの連結構造の縦断面図
【図２】弾性継手の正面図
【図３】自動車用ホイールの連結構造の分解縦断面図
【図４】図２のＸ−Ｘ断面図
【図５】カラーの断面図
【図６】図２のＹ−Ｙ断面図
【図７】スペーサの正面図
【図８】第１ストッパ板（第２ストッパ板）の正面図
【図９】別実施形態の自動車用ホイールの連結構造の分解縦断面図
【符号の説明】
【００３０】
１……駆動軸（車軸）、２……第１筒部材、２Ｃ……第１筒部材の従動軸側の端面、３……従動軸（ディスク）、４……第２筒部材、４Ｄ……第２筒部材の駆動軸側の端面、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ……繊維コード、６……ゴム状弾性体、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ……溝、８……カラー、１２……第１ストッパ板、１２Ｃ……第１ストッパ板の板面、１３……第２ストッパ板、１３Ｃ……第２ストッパ板の板面、１５……第１開口、１７……第２開口、１８……第１膨出部、１９……ゴム状弾性体の駆動軸側の面、２０……ゴム状弾性体の従動軸側の面、２１……第２膨出部、２３……第２連結ボルトの頭部、２４……スペーサ、２５……回避空間、３０……ボルト挿通孔、Ａ……弾性継手、Ｂ１……第１連結部材（第１連結ボルト）、Ｂ２……第２連結部材（第２連結ボルト）、Ｏ……軸芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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